直线步进电机剖析经常选用场路结合的办法，它能够将场的核算精确性和路的核算简明性结合在一起，确保核算具有必定的精度，使用起来比较便利。场路结合法中，主要是齿层比磁导的核算，即以为齿层以外的部分磁密为均匀散布，将齿层区域独自区分出来，进行部分场域的求解。
在步进电动机的核算中，传统的气隙比磁导法模型假定铁心各部分中的磁密都为均匀散布：定子、动子铁心别离为等磁位面。而实践的步进电动机铁心外表都有齿槽，齿部磁密常处于饱满状态。因此，气隙比磁导法与实践状况不符，核算差错很大。20世纪80年代，国内学者提出了齿层比磁导法种办法能比较精确地反映出电机内部的磁场散布。
在齿层比磁导法模型中，界说一个齿距规模内，单位铁心长度为齿层单元，在定子、动子齿根后一倍处作平行线，以为它是等位线。在不同的定、动子齿相对方位下取不同的饱满程度进行部分场域的求解，核算出齿层比磁导。
齿层比磁导和气隙比磁导的概念很类似，但二者有质的不同：首要，气隙比磁导仅是方位的函数，而齿层比磁导还和齿层磁压降有关其次，气隙比磁导是在定子、动子铁心外表为等磁位面的假定下求出的，这一假定相当于铁心的磁导率为无穷大，在铁心饱满时，差错较大。而齿层比磁导法充分考虑了定子、动子齿内磁场散布的不均匀性及磁化曲线的非线性，能精确地反映步进电动机齿层内杂乱的磁场散布。
1齿层磁场求解的矢量位模型核算直线步进电动机的磁场时，每个极两个边端处齿的鸿沟条件不同于磁极中部的齿，存在边缘效应。当每极下的齿数较多时，边缘效应能够疏忽。
而本文所核算的样机每极下仅3个齿，齿数很少，有必要考虑边缘效应，以一个极下的齿层为研讨目标，进行求解。为了对这两种状况进行比较，这儿别离进行了核算，图1给出了齿层磁场的核算模型。
1. 1考虑一个齿距的核算模型直线步进电动机考虑一个齿距的齿层模型如图1a所示，图中x为定子齿中心线和动子齿中心线错开的间隔。求解区域为ABCDA ，用矢量位剖析时，电机齿层的边值问题能够标明为式中： 5――核算时参加一个齿距规模时单位铁心中的齿层磁通量v――磁导率L的倒数。
1. 2考虑一个极的核算模型直线步进电动机考虑一个极下齿的核算模型如时，电机齿层的边值问题能够标明为式中： J――线圈中沿z方向电流密度的平均值――鸿沟上的矢量磁位值(为一常量)。
1a一个齿距的模型1b一个极的模型2齿层比磁导的ANSYS的核算齿层比磁导的核算选用由美国公司开发的大型有限元软件ANSYS 5. 01 [ 7]，核算中以矢量磁位为不知道函数，选用自在网格剖分单元，在各个不同的定、动子齿相对方位下以及不同的饱满程度时的齿层比磁导进行核算。图2a， 2b为几个不同方位下模型2的核算场图(为图1b中虚框A′′部分的扩大) ，图2c， 2d为模型1的核算场图。
3两种模型核算成果的比较型下每极齿层磁导的核算值。由图3可看出：齿层比磁导在处最大，在x = S/ 2处最小，跟着饱满程度添加，齿层比磁导随方位的改变越来越不明显。
3a模型1核算的齿层磁导3b模型2核算的齿层磁导一般剖析求解每极齿层比磁导，都是将每个齿距的齿层比磁导乘以每极下的齿数[ 8]，图3便是一个齿距的齿层比磁导乘以3后的成果。
对两种模型核算成果进行谐波剖析标明，电机齿数较少时，考虑边端齿的影响(模型2)核算所得比磁导和用一个齿的模型(模型1)核算所得比磁导比较：电机不饱满时，高次谐波能够疏忽，而常量磁导和基波磁导改变不大，因此仍可用传统的办法核算齿层比磁导电机饱满时，常量磁导尽管改变不大，但二次谐波占的份额增大，基波的改变又很大，这时齿层比磁导的核算有必要以整极核算。
综上所述，电机越饱满，边缘效应越严峻，不同模型的齿层比磁导核算差错越大，且不同次数的谐波改变状况也不同。一般，因为混合式直线步进电动机作业在比较饱满的状况，因此在齿层比磁导求解中，当每极下的齿数较少时，为了求解精确，应该考虑边缘效应的影响。
